Введение в электрические машины. Введение в электрические машины Назначение и классификация электрических машин Электрическая машина (ЭМ)
 Скачать 16.2 Kb.
|
|
Введение в электрические машины Назначение и классификация электрических машин Электрическая машина (ЭМ) — это электромеханическое устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую, электрическую энергию в механическую или электрическую энергию одного вида в электрическую энергию другого вида. В соответствии с этим, в первом случае электрическая машина называется электрическим генератором, во втором — электродвигателем и в третьем — преобразователем. Электрические машины обладают свойством обратимости, т. с. одна и та же ЭМ может работать как в режиме генератора, так и в режиме электродвигателя. Электрические машины классифицируются по четырем признакам: по назначению; по роду тока; по мощности; в зависимости от частоты вращения. В зависимости от назначения различают: электромашинные генераторы; электрические двигатели; электромашинные преобразователи; электромашинные компенсаторы; электромеханические преобразователи сигналов. Электромашинные генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую. Используются на электрических станциях и различных транспортных установках (автомобилях, самолетах, кораблях, передвижных электростанциях и др.). На электростанциях они приводятся во вращение с помощью мощных паровых и гидравлических турбин, а на транспортных установках — от двигателей внутреннего сгорания и газовых турбин. Электрические двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. Они используются в различных машинах и устройствах в промышленности, сельском хозяйстве, связи, на транспорте и в быту. В системах автоматического управления они применяются в качестве исполнительных органов. Электромашинные преобразователи предназначены для изменения параметров электрической энергии. Изменение может осуществляться по роду тока, напряжению, частоте, числу фаз, фазе напряжения. Электромашинные компенсаторы — синхронные машины, предназначенные для генерирования или потребления реактивной мощности. Электромеханические преобразователи сигналов генерируют, преобразуют и усиливают различные сигналы. Их выполняют обычно в виде электрических микромашин и широко используют в системах автоматического регулирования и управления в качестве различных датчиков, дифференцирующих и интегрирующих элементов, сравнивающих и регулирующих органов и др. Электрические машины по роду тока делят на машины переменного и постоянного тока. В машинах переменного тока основной процесс преобразования энергии обусловлен потреблением или генерированием переменного тока. В машинах постоянного тока основной процесс преобразования энергии обусловлен потреблением или генерированием только постоянного тока. Машины переменного тока в зависимости от принципа действия подразделяют на коллекторные и бссколлскторпыс машины, которые в свою очередь разделяются на асинхронные и синхронные. Асинхронные и синхронные электрические машины обладают свойством под названием обратимость, т.с. они могут работать как в двигательном режиме, так и в генераторном. Асинхронные машины — это, главным образом, электрические двигатели. Простота устройства и высокая надежность позволяют применять их в различных отраслях техники для привода станков, грузоподъемных и землеройных машин, компрессоров, вентиляторов и пр. В системах автоматического регулирования широко используют управляемые асинхронные двигатели, асинхронные тахогенераторы, а также сельсины. Синхронные машины — это генераторы переменного тока промышленной частоты на электрических станциях, генераторы повышенной частоты в автономных источниках питания, синхронные электродвигатели в электрических приводах большой мощности. В промышленной электронике широко используют различные синхронные машины малой мощности. Коллекторные машины — электрические машины, у которых хотя бы одна из обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, соединена с коллектором. Это главным образом электродвигатели постоянного тока. В устройствах автоматики и в электробытовых приборах применяют универсальные коллекторные двигатели небольшой мощности, работающие как на постоянном, так и на переменном токе. Машины постоянного тока — электрические машины, основной процесс преобразования энергии в которых обусловлен потреблением или генерированием только постоянного электрического тока. Это генераторы и электродвигатели, применяемые в разнообразных устройствах, требующих регулирования частоты вращения в широких пределах, а также в тех случаях, когда источниками электрической энергии для питания электродвигателей служат аккумуляторные батареи. В промышленной электронике машины постоянного тока широко используют в качестве элсктромашинных усилителей, силовых микродвигателей, исполнительных двигателей, тахогенераторов. Силовые микродвигатели приводят во вращение различные механизмы автоматических устройств, самопишущих приборов и пр. Управляемые двигатели — электродвигатели с малым динамическим моментом инерции ротора, частота вращения или положения ротора которого определяется параметрами сигнала управления Тахогенераторы — информационные электрические машины, предназначенные для выработки электрических сигналов, пропорциональных частоте вращения. По мощности электрические машины условно разделяют на микромашины (мощностью от долей ватта до 500 ватт), лшгшм малой (от 0,5 до 10 кВт), средней (от 10 до нескольких сотен киловатт) и большой (свыше нескольких сотен киловатт) мощности. В зависимости от частоты вращения машины условно разделяют на тихоходные (до 300 об/мин), средней быстроходности (300 / 1500 об/мин), быстроходные (1500 / 6000 об/мин) и сверхбыстроходные (свыше 6000 об/мин). |